基于DSP嵌入式系統網絡通信技術應用

劉一萱

（山東大學（威海） 山東 威海 264209）

摘 要： 本文對嵌入式網絡技術的實現途徑進行了詳細的闡述分析，介紹了網絡控制器與DSP的主要工作流程，經實現研究發現，DSP嵌入式系統能夠在域網環境中與遠程主機進行數據傳輸。

關鍵詞： 嵌入式網絡終端；網絡控制器；DSP

當前我國已經全面進入到了信息化時代，無論是對于個人用戶來說，還是對于工業企業來說，都需要處理大量的數據信息，在個人用戶方案，所需要處理的數據信息模式種類相對較大，對于工業企業來說，在數據信息處理速度與處理體量方面有著比較高的要求。這就需要對以往所使用的網絡通信方式進行有針對性的調整，提高網絡信息傳遞效率，給用戶提供更加優良的網絡信息服務。

嵌入式技術是一種由先進的網絡工具、網絡技術、電子技術以及半導體技術結合而來的結合性技術，在基礎通訊協議的支持下實現互聯網接入。在對于DSP嵌入式系統來說，需要在DSP系統中嵌入TCP/IP協議，本文從系統軟件與具體應用環境兩個方面入手，制定了一套以DSP為核心的嵌入式系統，在網上芯片的支持下，實現遠程主機與DSP終端的數據傳輸。

1.硬件設計

本次實驗研究中所設計的DSP終端所采用的以太網結點在獨立式的，設備本身需要通過RJ45接口與局域網進行連接，對數據進行高層協議封裝以及分組兩個環節的處理。同時也需要對數據進行Mac層封裝、IP封裝與UDP封裝，以太網中所承擔的數據傳輸工作以能夠提供實時的數據服務，另外也具有協議拆包以及相應的接收功能。系統本身具有RJ45接口、語音輸入接口、RS-232接口、JTAG調試接口，在基礎功能方面比較豐富。

2.系統軟件設計

終端系統包含4個部分的軟件功能，分別是TCP/IP協議模塊、網絡接口模塊、硬件驅動模塊以及主程序模塊等。其中部分定時器與硬件驅動程序以匯編語言為基礎，其它部分則以C++語言為主。

2.1硬件驅動模塊

根據嵌入式系統的具體特點將其與以太網相連接，在此之前需要將正確的驅動程序寫入到硬件。對于軟件來說，其主要任務是完成RTL8019AS的驅動與DSP芯片初始化。其中DSP芯片初始化工作的具體內容包含對McBSP0、CPU以及C5402的初始化設置。RTL8019AS驅動的重點在于控制內部寄存器，進而實現數據的發送與接收。數據幀的改善與接收、CRC校正與介質訪問控制均在RTL8019AS的支持下進行，在現有IP包上輸入源地址與目的地址，在DMA接口的連接下對RAM進行讀寫。

2.2協議模塊

TCP/IP協議在形式上與內容上具有一定的復雜性特點，有著比較多樣的協議種類，所需要運行的數據量也比較龐大，對于8/16位系統來說無法承擔如此龐大的任務量。這就需要根據嵌入式系統的應用要求與硬件環境，對TCP/IP協議進行有針對性的簡化處理。解決UDP、ICMP、IP以及ARP等方面的功能問題十分關鍵。在TCP/IP協議進行簡化護理后，相比于原生TCP協議來說在功能方面會受到一定程度的影響，但在對于TCP/IP協議的優勢來說，幾乎得到了全面的保留。對網絡任務模塊構造進行精確的劃分，能夠使整個軟件得到擴充，使軟件結構更加清晰、代碼量更小。

這部分程序具體負責進行數據的打包與解包。系統在接受到數據的情況下，就可以分析DSP數據包，若所分析數據為ARP數據包，則由ARP程序對數據進行處理；若傳輸層協議與UDP協議，所分析的數據包為IP數據包，在商品正確的情況下也就代表數據包正確，在解壓數據包后，通過串口對數據部分進行輸出。若由串口接收DSP數據，則需要根據UDP協議的有關要求打包協議格式，在RTL8019AS接收到數據后，數據經過處理由向局域網中輸出數據。

DSP所服務的傳輸層與網絡層主要要處理協議的指導下對數據進行分析，由RTL8019AS負責鏈路層的數據分析工作。由于局域網在接入DSP數據后在串口輸出的過程中，數據模式并不發生任何的變化，用戶通過應用層所交付的數據進行自主處理，用戶依照自身的需求處理數據。

3.系統測試及結論

通過接收與發送字符串對UDP協議進行驗證。DSP終端接收PC端所發送來的數據，將“dptest”字符串輸出，同時也能夠對DSP所回送的與之同的字符串向進行接收。

經大量的實驗研究證實，PC端口在UDP請求下能夠將1024所傳輸的數據進行回送。也就是說PC與終端之間可以在UDP協議的指導下在局域網環境下同時完成數據的接收與發送工作。

從應用測試與系統調試等方面的結果可以發現，以DSP終端為核心的網絡系統設計，能夠有效解決TCP/IP協議所存在的網絡接口問題，PC與DSP嵌入式系統可以完成數據通信。

結束語：

隨著我國現代化建設的不斷發展，用戶所需要處理的數據在體量上越來越大，所需要處理的數據模式也多種多樣，以往所采用的傳統網絡通信技術已經無法滿足用戶的需求，而以DSP嵌入式系統為基礎的DSP能夠對傳統數據傳輸形式進行有針對性的優化與調整，最大程度上提升了新方案的可行性與實用性。